《機(jī)械加工技術(shù)》配套教案：項目07裝配工藝

項目七裝配工藝一、教學(xué)目標(biāo)任務(wù)1裝配概述.掌握裝配的概念與裝配工作的組成。.了解零件、套件、組件、部件的概念。.了解總裝的概念。.掌握裝配精度的概念。任務(wù)2裝配尺寸鏈.掌握裝配的尺寸鏈的概念。.熟悉裝配尺寸鏈的查找方法。任務(wù)3保證裝配精度的方法.掌握保證裝配精度的幾種方法。.了解幾種保證裝配精度方法的區(qū)別。務(wù)4裝配工藝規(guī)程的制定1.了解裝配工藝規(guī)程的主要內(nèi)容與制定步驟。2,熟悉裝配工藝規(guī)程的基本原則。3.掌握裝配元件系統(tǒng)圖的概念。二、課時分配本章共4個任務(wù)，本章安排4課時。三、教學(xué)重點我們通過本項目的實施，了解零件、套件、組件、部件的概念。熟悉裝配尺寸鏈的查找方法。了解幾種保證裝配精度方法的區(qū)別。熟悉裝配工藝規(guī)程的基本原則。四、教學(xué)難點.掌握裝配的概念與裝配工作的組成。.掌握裝配精度的概念。.掌握裝配的尺寸鏈的概念。.掌握保證裝配精度的幾種方法。.掌握裝配元件系統(tǒng)圖的概念。五、教學(xué)內(nèi)容任務(wù)1裝配概述活動1機(jī)器裝配的基本知識任何機(jī)器都是由零件、套件、組件、部件等組成的。為保證有效地進(jìn)行裝配工作，通常將機(jī)器劃分為若干能進(jìn)行獨立裝配的部分，稱為裝配單元。零件是組成機(jī)器的最小單元，它是由整塊金屬或其他材料制成的。零件一般都預(yù)先裝成套件、組件、部件后才安裝到機(jī)器上。套件是在一個基準(zhǔn)零件上，裝上一個或若干個零件構(gòu)成的。它是最小的裝配單元。組件是在一個基準(zhǔn)零件上，裝上若干套件及零件而構(gòu)成的。例如，機(jī)床主軸箱中的主軸，在基準(zhǔn)軸件上裝上齒輪、套、墊片、鍵及軸承的組合件稱為組件。部件是在一個基準(zhǔn)零件上，裝上若干組件、套件和零件構(gòu)成的。部件在機(jī)器中能完成一定的、完整的功用。例如，車床的主軸箱裝配就屬于部件裝配。在一個基準(zhǔn)零件上，裝上若干部件、組件、套件和零件就成為整個機(jī)器，把零件和部件裝配成最終產(chǎn)品的過程稱為總裝。例如，臥式車床就是以床身為基準(zhǔn)零件，裝上主軸箱、進(jìn)給箱、溜板箱等部件及其他組件、套件、零件所組成的。活動2裝配精度.裝配精度的概念產(chǎn)品的裝配精度一般包括以下幾個方面。(1)尺寸精度。尺寸精度包括相關(guān)零部件的距離精度和配合精度。(2)位置精度。位置精度包括相關(guān)零部件間的同軸度、平行度、垂直度等。(3)相對運(yùn)動精度。相對運(yùn)動精度指具有相對運(yùn)動的零部件在運(yùn)動方向和運(yùn)動速度上的精度。(4)接觸精度。接觸精度是指兩個相互接觸、相互配合的表面接觸點數(shù)量及其分布情況與規(guī)定值的符合程度，常以接觸面積大小及接觸點的分布來衡量。.裝配精度與零件精度的關(guān)系各種機(jī)器或部件都是許多零件有條件地裝配在一起的。各個相關(guān)零件的誤差累積起來,就反映到裝配精度上。因此，機(jī)器的裝配精度受零件特別是關(guān)鍵零件的加工精度影響很大。任務(wù)2裝配尺寸鏈活動1裝配尺寸鏈的概念在機(jī)器的裝配關(guān)系中，由相關(guān)零件的尺寸或相互位置關(guān)系所組成的尺寸鏈稱為裝配尺寸鏈。裝配尺寸鏈的封閉環(huán)就是裝配所要保證的裝配精度或技術(shù)要求。裝配精度(封閉環(huán))是零部件裝配后才最后形成的尺寸或位置關(guān)系。在裝配關(guān)系中，對裝配精度有直接影響的零部件的尺寸和位置關(guān)系，都是裝配尺寸鏈的組成環(huán)。裝配尺寸鏈可分為3種類型。.線性裝配尺寸鏈線性裝配尺寸鏈由長度尺寸組成，各環(huán)相互平行且在同一平面內(nèi)。.角度裝配尺寸鏈角度裝配尺寸鏈由角度、平行度、垂直度、同軸度等組成，各環(huán)互不平行。.平面裝配尺寸鏈平面裝配尺寸鏈由成角度關(guān)系布置的長度尺寸構(gòu)成，且處于同一彼此平行的平面內(nèi)?；顒?裝配尺寸鏈的查找方法L裝配尺寸鏈的查找方法首先根據(jù)裝配精度要求確定封閉環(huán)。再取封閉環(huán)兩端的任一個零件為起點，沿裝配精度要求的位置方向，以裝配基準(zhǔn)面為查找的線索，分別找出影響裝配精度要求的相關(guān)零件(組成環(huán))，直至找到同一基準(zhǔn)零件，甚至是同一基準(zhǔn)表面為止。裝配尺寸鏈也可從封閉環(huán)的一端開始，依次查找相關(guān)零部件直至封閉環(huán)的另一端，也可以從共同的基準(zhǔn)面或零件開始，分別查到封閉環(huán)的兩端。.查找裝配尺寸鏈應(yīng)注意的問題在查找裝配尺寸鏈時，應(yīng)注意以下問題。(1)裝配尺寸鏈應(yīng)進(jìn)行必要的簡化。機(jī)械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)通常都比較復(fù)雜，對裝配精度有影的因素很多，查找尺寸鏈時，在保證裝配精度的前提下，可以不考慮那些影響較小的因素,使裝配尺寸鏈適當(dāng)簡化。(2)裝配尺寸鏈組成的“一件一環(huán)”原則。在裝配精度既定的條件下，組成環(huán)數(shù)越少，則各組成環(huán)所分配到的公差值就越大，零件加工越容易、越經(jīng)濟(jì)。在查找裝配尺寸鏈時，每個相關(guān)的零部件只應(yīng)有一個尺寸作為組成環(huán)列入裝配尺寸鏈,即將連接兩個裝配基準(zhǔn)面間的位置尺寸直接標(biāo)注在零件圖上。這樣組成環(huán)的數(shù)目就等于有關(guān)零部件的數(shù)目，即一件一環(huán)，這就是裝配尺寸鏈的最短路線(環(huán)數(shù)最少)原則。(3)裝配尺寸鏈的“方向性:在同一裝配結(jié)構(gòu)中，在不同位置方向都有裝配精度的要求時，應(yīng)按不同方向分別建立裝配尺寸鏈。任務(wù)3保證裝配精度的方法活動1完全互換法完全互換法就是在裝配時，對參加裝配的零件，直接按其加工所得的尺寸進(jìn)行裝配，不經(jīng)過任何選擇、修配或調(diào)節(jié)都能達(dá)到裝配精度的要求。為此，就應(yīng)按極值法解裝配尺寸鏈來確定各組成環(huán)（或零件有關(guān)尺寸）的公差和上、下偏差。止匕外，當(dāng)在大批大量（或批量較大的）生產(chǎn)條件下，采用了概率法解裝配尺寸鏈確定出各組成環(huán)（或零件有關(guān)尺寸）的公差和上、下偏差，此時假定加工出的各零件尺寸的分布符合正態(tài)分布、各環(huán)的尺寸分散中心與各自的公差帶中點重合、各環(huán)的公差值又包容其尺寸分散范圍、封閉環(huán)的平均尺寸等于增環(huán)平均尺寸之和減去減環(huán)的平均尺寸之和，這樣加工出的零件也能滿足完全互換的要求。在設(shè)計裝配體時，常遇到有外購件或標(biāo)準(zhǔn)件，它們的尺寸和偏差都是已知的（如滾動軸承的外徑、內(nèi)徑和寬度的尺寸及偏差都已由軸承廠確定），因此在裝配尺寸鏈計算中，只要確定好它們是增環(huán)或減環(huán)，然后把它們已知的尺寸代入尺寸鏈中應(yīng)有的位置進(jìn)行計算即可。如果遇到并聯(lián)尺寸鏈，它們的公共環(huán)在計算第一個尺寸鏈時是未知量，在計算第二個尺寸鏈時就應(yīng)按已知量進(jìn)行處理。采用完全互換法進(jìn)行裝配，使裝配過程簡單，生產(chǎn)率高，易實現(xiàn)流水裝配作業(yè)，便于組織協(xié)作生產(chǎn)，便于維修中更換零件。但當(dāng)裝配精度要求較高、裝配體中組成環(huán)數(shù)較多時，就會使零件尺寸公差過小，造成加工困難。對于這種情況，就要考慮采用其他裝配方法?；顒?選擇裝配法選擇裝配法是將尺寸鏈中組成環(huán)的公差放大到經(jīng)濟(jì)可行程度，然后選擇合適的零件進(jìn)行裝配，以保證規(guī)定的裝配精度要求。在實際生產(chǎn)中，選擇裝配法還可分成各種不同情況。.直接選配.分組互換.分組選配.分組選配后研配活動3修配法修配法是指用鉗工或機(jī)械加工的方法修整產(chǎn)品某個有關(guān)零件的尺寸以獲得規(guī)定裝配精度的方法。這樣產(chǎn)品中其他有關(guān)零件就可以按照經(jīng)濟(jì)加工精度進(jìn)行制造。這種方法常用于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜（或尺寸鏈環(huán)數(shù)較多）、產(chǎn)品精度要求高，以及單件和小批生產(chǎn)等情況。用修配法進(jìn)行裝配，裝配工作復(fù)雜、勞動量大。產(chǎn)品裝配以后，先要測量產(chǎn)品的裝配精度，如果不合格，就要拆開產(chǎn)品。對某一零件進(jìn)行修整，然后重新裝配，進(jìn)行檢驗，直到滿足規(guī)定的精度為止。修配法作為解尺寸鏈的一種方法來說，就是修配尺寸鏈中某一預(yù)定組成環(huán)的尺寸，使封閉環(huán)達(dá)到規(guī)定的精度。通常所選擇的修配件應(yīng)是容易進(jìn)行修配加工，并且對其他尺寸鏈沒有影響的零件。計算尺寸鏈決定修配環(huán)的實質(zhì)尺寸時，要使修配時有足夠的、而且是最小的修配量。修配環(huán)在修配時對封閉環(huán)尺寸變化的影響不外乎兩種情況，即使封閉環(huán)尺寸變小，或者變大。配法有3種方式，即獨件修配法、合并加工修配法和就地加工修配法。.獨件修配法.合并加工修配法.就地加工修配法活動4調(diào)節(jié)法對于精度要求高且組成環(huán)數(shù)又較多的產(chǎn)品和部件，在不能用互換法進(jìn)行裝配時，除了用分組互換和修配法外，還可用調(diào)節(jié)法來保證裝配精度。調(diào)節(jié)法的特點也是按經(jīng)濟(jì)加工精度確定零件的公差，由于每一個組成環(huán)的公差取得較大,就必然會使裝配部件超差。為了保證裝配精度，可改變一個零件的位置（動調(diào)節(jié)法），或選定一個（或幾個）適當(dāng)尺寸的調(diào)節(jié)件（也稱補(bǔ)償件）加入尺寸鏈（固定調(diào)節(jié)法）來補(bǔ)償這種影響。動調(diào)節(jié)法是通過移動或旋轉(zhuǎn)來改變零件的位置，可較方便地達(dá)到裝配精度。固定調(diào)節(jié)法是在尺寸鏈中選定或加入一個零件作為調(diào)節(jié)環(huán)。作為調(diào)節(jié)環(huán)的零件是按一定尺寸間隙級別制成的一組專門零件，根據(jù)裝配時的需要，選用其中的某一級別的零件來作為補(bǔ)償，從而保證所需要的裝配精度。通常使用的調(diào)節(jié)件有墊圈、墊片、軸套等。最后需要說明的是，利用尺寸鏈分析計算裝配精度，僅考慮了零件尺寸和公差的影響，實際上，零件的幾何形狀和表面間的位置誤差也會影響封閉環(huán)。不過零件的形狀誤差一般都在規(guī)定的公差范圍以內(nèi)，可以不予考慮。至于表面位置誤差，除零件圖上特別標(biāo)明者外，一般也可忽略不計。此外在分析計算中沒有考慮由于結(jié)構(gòu)的剛性不足所引起的彈性變形、溫度變形以及使用過程中零件的磨損，在實際計算時應(yīng)根據(jù)實際情況予以適當(dāng)?shù)目紤]。任務(wù)4裝配工藝規(guī)程的制定.裝配工藝規(guī)程的主要內(nèi)容.制定裝配工藝規(guī)程的基本原則及原始資料.制定裝配工藝過程的步驟.裝配元件系統(tǒng)圖六、項目小結(jié)